DE2456907A1 - Thermostatically controlled temp. regulator, without auxiliary energy - safety device has at least two independent thermostats - Google Patents
Thermostatically controlled temp. regulator, without auxiliary energy - safety device has at least two independent thermostatsInfo
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Abstract
Description
Therrnostatisch gesteuerter Regler, insbesondere Temperaturregler ohne Hilfsenergie Die Erfindung betrifft einen thermostatisch gesteuerten Regler, insbesondere einen Temperaturregler ohne Hilfsenergie3 mit einer das Stellglied des Reglers be Über- oder Unterschreitung bestimmten Grenztemperaturen in eine Sicherheitsstellung bringenden Sicherheitsvorrichtung.Therrnostatically controlled regulator, in particular temperature regulator without auxiliary energy The invention relates to a thermostatically controlled regulator, in particular a temperature controller without auxiliary energy3 with an actuator of the controller in a safety position if certain limit temperatures are exceeded or not reached bringing safety device.
Das thermostatische System solcher Regler arbeitet im allgemeinen ohne Hilfsenergie nach dem Prinzip der Flüssigkeitsausdehnung oder nach dem Dampfdruck-oder -tensionsprinzip. Dabei wird der Ausderznungsflüssigkeitsraum oder der Tensionsraum eines von der zu regelnden Temperatur beeinflußten Wärmefühlers meistens durch ein Kapillarrohr mit dem Innenraum eines Arbeitskörpers verbunden, welcher mittels eines Arbeitsstiftes oder sonstigen Arbeitsorgans das Stellglied eines Regelventils od.dgl. unter Überwindung mindestens einer Gegenkraft, insbesondere der Kraft einer Ventilfeder betätigt. Bei einem ein bestimmtes Maß über steigenden Temperaturanstieg soll das Regelventil im allgemeinen gedrosselt oder abgeschlossen werden, während bei einem Temperaturabfall die Ventilfeder oder sonstige Gegenkraft das Ventil wieder bzw. mehr öffnet. The thermostatic system of such regulators works in general without auxiliary energy according to the principle of liquid expansion or according to the vapor pressure or -tension principle. This becomes the exudation fluid space or the tension space one of the temperature sensors influenced by the temperature to be controlled mostly by a Capillary tube connected to the interior of a working body, which by means of a Working pin or other working organ, the actuator of a control valve or the like. overcoming at least one counterforce, in particular the force of a valve spring actuated. With a certain degree of rising temperature, that should Control valve can generally be throttled or closed while at one If the temperature drops, the valve spring or other counterforce re-energizes the valve. more opens.
Wenn nun z.B. durch einen Bruch des Kapillarrohres oder durch eine Beschädigung des Thermostaten die normale Tätigkeit des Reglers gestört wird oder aufhört, kann das Stellglied häufig eine nicht errUnschte Stellung einnehmen, die zu gefährlichen Situationen in der angeschlossenen Anlage, z.B. bei offen bleibendem Ventil zu Überhitzungen oder Zerstörungen von Einrichtungen und Apparaten führen kann. Um diese Gefahr auszuschalten, kann man bekannte Sicherheitsvorrichtungen verwenden, deren Thermostaten normalerweise innerhalb eines Innendruckbereiches arbeiten, der nicht mit dem umgebenden Atmosphärendruck identischist. Erst wenn der Druck im Inneren des Thermostaten infolge eines Defektes im Thermostat system den atmosphärischen Druck erreicht hat, spricht die Sicherheitsvorrichtung an und löst ein Signal aus, welches dazu benutzt wird, das Stellglied in die gemEnschte Sicherheitsstellung zu bringen, d.h. in der Regel das Stellventil zu schließen. Diese Funktion kann aber oft im Hinblick auf die Verzögerung der Sicherung nachteilig sein. Wenn z.B. das Leck am Thermostaten verhältnismäßig sehr klein ist, kann die geregelte Temperatur langsam noch bis auf den höchsten Wert ansteigen, bevor die Sicherheitsvorrichtung anspricht und das Stellglied in die Sicherheitsstellung bringt. Dann aber kann es oft schon u pc't t 'i;s?- n, um Schäden u verhindern. If, for example, a break in the capillary tube or a Damage to the thermostat disrupts the normal operation of the controller or stops, the actuator can often assume an undesirable position that dangerous situations in the connected system, e.g. if the system remains open Valve can lead to overheating or destruction of equipment and apparatus can. To this danger off, you can use known safety devices use their thermostats normally within an internal pressure range work, which is not identical to the surrounding atmospheric pressure. Only when the pressure inside the thermostat due to a defect in the thermostat system has reached atmospheric pressure, the safety device responds and triggers a signal which is used to switch the actuator to the desired position Bringing the safety position, i.e. usually closing the control valve. However, this function can often be disadvantageous with regard to the delay in the backup be. If, for example, the leak on the thermostat is relatively very small, the controlled temperature slowly rise to the highest value before the Safety device responds and brings the actuator into the safety position. But then it can often already u pc't t 'i; s? - n to prevent damage u.
Es ist daher ervGinscht, die Sicherheit dafür, daß bestimmte Grenztemperaturen nicht überschritten werden, ebenfalls zu erhöhen. Es ist an sich bekannt, zwei parallel arbeitende Thermostaten zu verwenden, die auf zwei Arbeitskörper wirken, so daß bei einem Ausfall des einen Thermostaten der andere Thermostat genügt, um z.B. das Regelventil bei Überschreiten der eingestellten Sollteinperatur mit gleicher Sicherheit zu schließen. Beide Thermostaten wirken aber ganz gleichartig, sprechen also auf gleiche Temperaturen an. Ferner ist es bereits bekannt, neben einem eigentlichen Hauptthermostaten einen Sicherheitsthermostaten anzuordnen, der gegenüber dem normal arbeitenden HauptChermostaten um einige Temperaturgrade höher eingestellt ist. Dieser Sicherheitsthermostat betätigt bei einem Versagen des Hauptthermostaten und beim Überschreiten seiner eingestellten Temperatur einen Mechanismus, welcher das Ventil alsbald abschließt. Bei dieser Einrichtung wird zwar die Sicherheitsstellung des Stellgliedes zwangsläufig herbeigeführt, wenn der Hauptthermostat vor dem Sicherheitsthermostaten ausfällt. Wenn dagegen zuerst der Sicherheitsthermostat ausfällt, dann wird dies unter Umständen garnicht bemerkt, und es kann ein gefährlicher Zustand eintreten, wenn nach dem Sicherheitsthermostaten auch der Hauptthermostat ausfällt. There is therefore a lack of certainty that certain limit temperatures not be exceeded, also increase. It is known per se, two in parallel to use working thermostats, which act on two working bodies, so that If one thermostat fails, the other thermostat is sufficient, around E.g. the control valve when the set target temperature is exceeded with the same Close security. Both thermostats work in exactly the same way, speak So on the same temperatures. Furthermore, it is already known, in addition to an actual Main thermostat to arrange a safety thermostat opposite the normal working main thermostat is set a few temperature degrees higher. This Safety thermostat actuated in the event of a failure of the main thermostat and when Exceeding its set temperature a mechanism that the valve concludes immediately. With this facility, the safety position of the Actuator inevitably brought about when the main thermostat before the safety thermostat fails. If, on the other hand, the safety thermostat fails first, then it will may not be noticed at all, and a dangerous situation can occur, if, after the safety thermostat, the main thermostat also fails.
Wenn der Hauptthermostat und der Sicherheitsthermostat gleich ausgebildet sind, so ist auch ihre Ausfallwahrscheinlichkeit gleich groß und möge beispielsweise je Thermostat 10 3 pro Jahr betragen. Da es gleich wahrscheinlich ist, ob zuerst der Hauptthermostat und danach der Sicherheibsthermostat ausfällt, oder ob umgekehrt zuerst der Sicherheitsthermostat und danach der Hauptthermostat ausfällt, beträgt bei einem solchen Regler die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer gefährlichen Situation 0,5 . 10-3. Beispielsweise wird unter der An,naLme einer solchen Ausfallwahrscheinlichkeit bei zweitausend betrachteten Thermostaten einmal pro Jahr zu erwarten sein, daß der Sicherheitsthermostat vor dem zugehörigen Hauptthermostaten ausfällt oder auch umgekehrt. If the main thermostat and the safety thermostat are designed to be the same are, their probability of failure is also the same and may, for example per thermostat 10 3 per year. Since it is equally likely whether first the main thermostat and then the safety thermostat fail, or Conversely, whether the safety thermostat fails first and then the main thermostat, is the probability of a dangerous occurrence with such a controller Situation 0.5. 10-3. For example, assuming such a probability of failure with two thousand thermostats considered once a year it can be expected that the safety thermostat before the associated main thermostat fails or also vice versa.
Die Anforderungen an die sichere Funktion und die Verhinderung von Schäden und Gefahren können nun z.B. in modernen Industrieanlagen, Chemiewerken usw. The requirements for the safe function and the prevention of Damage and dangers can now e.g. in modern industrial plants, chemical plants etc.
so hoch sein, daß die bisher bekannten Sicherheitsvorrichtungen nicht mehr ausreichen, um den gestellten Bedingungen zu genügen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen thermostatischen Regler, insbesondere einen Temperaturregler zu schaffen, dessen thermostatische Sicherheitsvorrichtung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik eine höhere Sicherheit gegen Ausfall bietet als der Hauptthermostat. Diese Wirkung soll auf möglichst einfache Weise erzielt werden.be so high that the previously known safety devices do not more are sufficient to meet the conditions set. The invention therefore lies the underlying task of a thermostatic controller, in particular a temperature controller to create its thermostatic safety device compared to the previous one State-of-the-art technology offers greater security against failure than the main thermostat. This effect should be achieved in the simplest possible way.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sicherheitsvorrichtung mindestens zwei sowohl unabhängig von einem das Stellglied des Reglers normalerweise steuernden Hauptthermostaten als auch voneinander unabhängig arbeitende Sicherheitsthermostaten aufweist und sowohl von den Sicherheitsarbeitskörpern der letzteren gemeinsam als auch notfalls von jedem allein auslösbar ist. The object is achieved according to the invention in that the Safety device at least two both independent of one the main thermostat normally controlling the regulator's actuator as well as each other Has independently working safety thermostats and both of the safety working bodies the latter can be triggered jointly and, if necessary, by everyone alone.
Durch diese Erfindung wird erreicht, daß die Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Sicherheitsvorrichtung unbemerkt ausfällt, sehr viel kleiner wird als die Wahrscheinlichkeit, mit welcher der Hauptthermostat ausfällt. Wenn, wie vorstehend angenommen, die Ausfallwahrscheinlichkeit eines einzelnen Thermostaten 10 ) pro Jahr beträgt, so wird bei einem Regler gemäß der Erfindung die Wahrscheinlichkeit dafür, daß beide Sicherheitsthermostaten des Sicherheitssystems gleichzeitig innerhalb eines Jahres ausfallen, bereits 10-3 . 10-3 = 10 6, also ganz wesentlich geringer. Diese Sicherheit des Reglers kann unter Anwendung des Erfindungsgedankens durch Hinzunahme von weiteren Sicherheitsthermostaten beliebig erhöht werden. With this invention it is achieved that the probability of that the safety device fails unnoticed, is much smaller than that Probability with which the main thermostat fails. If, as above assumed the probability of failure of a single thermostat 10) per Year, then with a regulator according to the invention the probability ensuring that both safety thermostats of the safety system are within one year fail, already 10-3. 10-3 = 10 6, so much less. This safety of the controller can be achieved using the inventive concept The addition of further safety thermostats can be increased as required.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll auch die Aufgabe gelöst werden, eine zusätzliche Sicherheit gegen sonstige, durch Leclnwerden und Flüssigkeitsverluste des thermostatischen Systems verursachte Gefahren zu verschaffen, d.h. insbesondere für den Fall, daß der Druck im thermostatischen System unter einen bestimmten Wert bzw. aus Null abfällt. The object is also to be achieved in a further embodiment of the invention additional security against other things caused by leakage and fluid loss of the thermostatic system To create dangers, i.e. especially in the event that the pressure in the thermostatic system is below one certain value or drops from zero.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Sicherheitsarbeitskörper der Sicherheitsthermosbaten so ausgebildet sind, daß sie auch auf einen unter einen testimmten Wert bzw. auf Null absinkenden Druckabfall im thermostatischen System der Sicherheitsthermostaten ansprechen und die Sicherheitsvorrichtung auslösen. This is achieved according to the invention in that the safety working body the safety thermos are designed so that they are also on one under one set value or pressure drop in the thermostatic system that drops to zero the safety thermostat respond and trigger the safety device.
Vorzugsweise kann ein solcher Regler mit einer Sicherheitsvorrichtung-arbe ten, die in an sich bekannter Weise einen in gespanntem Zustand verriegelbaren Kraftspeicher aufweist, dessen Verriegelung durch ein von dem Arbeitskörper des Sicherheitsthermostaten betätigbares Auslöseorgan aufhebbar ist und dessen gespeicherte Kraft nach ihrer -Freigabe auf das Stellglied des-Reglers wirkt und dasselbe in die Sicherheitsstellung bringt. Der Kraftspeicher kann zweckmäßig aus einer mechanischen Kraftspeieherfeder bestehen, deren bewegliches Federstützlager von einem Sperrorgan, z.B. Preferably, such a regulator can work with a safety device th, in a manner known per se, a lockable energy storage device in the tensioned state has, whose locking by one of the working body of the safety thermostat actuatable trigger element can be canceled and its stored force according to their -Release acts on the actuator of the controller and the same in the safety position brings. The energy store can expediently consist of a mechanical force storage spring exist whose movable spring support bearing is controlled by a locking member, e.g.
-einem-Riegel festgehalten wird, das bzw. der von dem Arbeitsstift-; eines jeden Arbeitskörpers jedes Sicherheitsthermostaten ausgelöst wird, und zwar je nach der Sicherheitsforderung-- bei einer Bewegung des Arbeitsstiftes entweder nur in der einen Richtung oder sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung. Bei Überschreitung einer Grenztemperatur wird mindestens einer der ArbeitsstSre entsprechend weit aus seinem Sicherheitsarbeitslsörper heraustreten und den Kraftspeicher auslösen. Bei erweiterter Sicherheitsfunktion wird mindestens einer der Arbeitsstifte z.B. mittels einer besonderen Feder entsprechend weit in seinen Arbetskörper zurückgezogen werden, wenn der Systemdruck auf Null fällt. Dies könnte auch bei einem besonders tiefen Absinken der Temperatur eintreten. Auch in diesem Fall wird der Kraftspeicher freigegeben und das Stellglied in seine Sicherheitsstellung gebraucht, z.B. das Regelventil geschlossen.-a-bolt held by the working pin-; of each working body of each safety thermostat is triggered, namely depending on the Safety requirement - when the working pin moves either in one direction only, or in one direction as well as the other Direction. If a limit temperature is exceeded, at least one of the workstre step accordingly far out of his safety working body and the energy store trigger. With an extended safety function, at least one of the working pins e.g. retracted accordingly far into its working body by means of a special spring when the system pressure drops to zero. This could also be the case with one in particular deep drop in temperature. In this case, too, the energy store released and the actuator used in its safety position, e.g. the Control valve closed.
Weitere Erfindungen bzw. Merkmale von erfinderischen Ausgestaltungen sind in der nachstehenden Beschreibung-und in den Ansprüchen näher erläutert und gekennzeichnet. Further inventions or features of inventive configurations are explained in more detail in the following description and in the claims marked.
In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht. In the drawing, the invention is in various embodiments for example illustrated.
Es zeigen Jeweils in schematischer Schnittdarstellung Fig. 1 einen Temperaturregler mit einem Hauptthermostaten, zwei Sicherheitsthermostaten und senkrecht zum Stellglied angeordneten Arbeitskörpern, Fig. 2 eine Variante des Temperaturreglers nach Fig. 1 mit koaxial zum Stellglied angeordneten Arbeitskörpern, und Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung des Temperaturreglers batch Fig. 1 mit einer zusätzlichen Sicherung gegen Leckwerden des thermostatischen Systems.They each show a schematic sectional illustration Fig. 1 a temperature controller with a main thermostat, two safety thermostats and working bodies arranged perpendicular to the actuator, FIG. 2 shows a variant of the Temperature controller according to Fig. 1 with working bodies arranged coaxially to the actuator, and FIG. 3 shows a further embodiment of the batch temperature controller in FIG. 1 with a additional protection against leakage of the thermostatic system.
Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Stellglied des Temperaturreglers als Einsitzventil ausgebildet. Dieses besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2, einem Austrittsstutzen 3 und einer Ventildurchgangsöffnung 4, die von einem Ventilteller oder -kegel 5 abgesperrt bzw. mehr oder weniger freigegeben werden kann. Der Ventilteller 5 wird von einer Ventilstange 6 getragen, die in ein an das Ventilgehäuse 1 angeschlossenes Federgehäuse 7 ragt und an ihrem unteren Ende mit einem Federteller 8 verbunden ist. Zwischen der oberen Abschlußwand des Federgehäuses 7 und dem Federteller 8 ist eine Ventilfeder 9 eingespannt, welche bestrebt ist, den Ventilteller 5 entgegen der von unten auf den Federteller 8 wirkenden Verstellkraft in seine Öffnungsstellung zu brffingen. In all the embodiments shown, the actuator is the Temperature controller designed as a single-seat valve. This consists of a valve housing 1 with an inlet nozzle 2, an outlet nozzle 3 and a valve passage opening 4, which are shut off or more or less released by a valve disk or cone 5 can be. The valve disk 5 is carried by a valve rod 6, which is in a to the valve housing 1 connected spring housing 7 protrudes and at its lower The end is connected to a spring plate 8. Between the upper end wall of the Spring housing 7 and the spring plate 8 is one Valve spring 9 clamped, which strives to move the valve plate 5 against the bottom of the spring plate 8 to bring the adjusting force into its open position.
Das Stellglied bzw Regelventil wird beim normalen Betrieb von einem Hauptthermostaten 10 betätigt, der mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt ist. The actuator or control valve is in normal operation by a Main thermostat 10 actuated, which is filled with an expansion liquid.
Der Innenraum des Hauptthermostaten 10 ist durch ein Kapillarrohr 11 mit dem Innenraum 12 eines Hauptarbeitskörpers 13 in Verbindung, in den ein aus einem Federrohr 14 und einem kolbenartigen Balgboden 15 bestehender Arbeitsbalg 143 15 taucht. Mit dem Balgboden 15 ist in üblicher Weise ein Arbeitsstift 16 verbunden, dessen freies Kopfende 16' aus dem Gehäuse des Hauptarbeitskörpers 13 herausgeführt ist.The interior of the main thermostat 10 is through a capillary tube 11 with the interior 12 of a main working body 13 in connection, into which a from a spring tube 14 and a piston-like bellows bottom 15 existing working bellows 143 15 dives. A working pin 16 is connected to the bellows base 15 in the usual way, the free head end 16 ′ of which is led out of the housing of the main working body 13 is.
Ferner ist der Innenraum des Hauptthermostaten 10 durch eine Rohrabzweigung 17 des Kapillarrohres 11 mit dem Innenraum 18 einer Sollwerteinstellvorrichtung 19 verbunden. Diese besteht in bekannter Weise aus einem in den Innenraum 18 tauchenden, vcn einem Federrohr 20 und einem kolbenartigen Balgboden 21 gebildeten Einstellbalg 20, 21. Mit dem Balgboden 21 ist eine zur Einstellung des gewünschten Sollwertes dienende Schraubspindel 22 verbunden, deren Gewindemutter 23 axial nach oben verschiebbar ist. Normalerweise wirkt einer solchen Verschiebungsbewegullg aber die Kraft einer Überdruckfeder 24 entgegen, welche zwischen der oberen Stirnwand 25 des Gehäuses 26 und einem auf der Schraubspindel 22 gelagerten Federteller 27 eingespannt ist. Der Federteller 27 stützt sich unter Einschaltung eines die Drehung der Schraubspindel 22 erleichternden Kugellagers od. dgl. auf der Gewindemuter 23 ab. Furthermore, the interior of the main thermostat 10 is through a pipe branch 17 of the capillary tube 11 with the interior 18 of a setpoint adjustment device 19 connected. This consists in a known manner of a submerged in the interior 18, Adjusting bellows formed by a spring tube 20 and a piston-like bellows base 21 20, 21. The bellows base 21 is used to set the desired setpoint serving Connected screw spindle 22, the threaded nut 23 axially can be moved upwards. Such a displacement movement normally acts but the force of a pressure spring 24 counteracts which between the upper end wall 25 of the housing 26 and a spring plate 27 mounted on the screw spindle 22 is clamped. The spring plate 27 is supported with the engagement of a rotation the screw spindle 22 facilitating ball bearing or the like on the threaded nut 23 away.
Außerdem Hauptthermostaten 10 sind erfindungsgemäß mindestens zwei Sicherheitsthermostaten 28 und 29 vorgesehen, die von der Funktion des Haupt thermostaten 10 und dessen Hauptarbeitskörper 13 ganz unabhängig sind. Der Flüssigkeitsraum des ersten Sicherheitsthermostaten 28 ist durch ein Kapillarrohr 30 mit dem Innenraum 31 eines ersten Sicherheitsarbeitskörpers 32 verbunden, in den ein Arbeitsbalg 33, 34 taucht. An dem Balgboden 34 des Arbeitsbalges 33, 34 ist ein Arbeitsstift 35 befestigt, dessen freies Kopfende 35t aus dem Gehäuse des Sicherheitsarbeitskörpers 32 herausgeführt ist. Entsprechend ist der Flüssigkeitsraum des zweiten Sicherheitsthermostaten 29 durch ein Kapillarrohr 36 mit dem Innenraum 37 eines zweiten Sicherheitsarbeitskörpers 38 verbunden, in den ein Arbeitsbalg 39, 40 taucht. An dem Balgboden 40 des Arbeitsbalges 39, 40 ist ein Arbeltsstift 41 befestigte dessen freies Kopfende 41 t aus dem Gehäuse des Sicherheitsarbeitskörpers 38 herausgeführt ist. In entsprechender Weise können noch mehr in der Zeichnung nicht dargestellte dritter vierte, fünfte und weitere Sicherheitsthermostaten vorgesehen sein. Beispielsweise ist ein dritter Sicherheitsarbeitskörper 42 mit einem Arbeitsstift 43 und dessen freiem Kopfende 43' in der Zeichnung in gestrichelten Linien angedeutet. Sämtliche Sicherheitsarbeitskörper 32, 38, 42 usw. sind parallel zueinander z.B. mittels Überwurfmuttern an ein gemeinsames Schaltgehäuse 44 angeschlossen, in das die Kopfenden 35'> 41', 43' usw. der Arbeitsstifte 35, 41, 3 usw. ebenfalls parallel zueinander hineinragen. In addition, main thermostats 10 are at least two according to the invention Safety thermostats 28 and 29 are provided, which depend on the function of the main thermostat 10 and its main working body 13 are completely independent. The liquid space of the first safety thermostat 28 is through a capillary tube 30 with the interior 31 of a first safety working body 32 connected, in which a working bellows 33, 34 dives. A working pin 35 is located on the bellows base 34 of the working bellows 33, 34 attached, the free head end 35t from the housing of the safety working body 32 is led out. The liquid space of the second safety thermostat is corresponding 29 through a capillary tube 36 with the interior 37 of a second safety working body 38 connected, in which a working bellows 39, 40 dives. On the bellows bottom 40 of the working bellows 39, 40 is a work pin 41 attached to its free head end 41 t is led out of the housing of the safety working body 38. In appropriate Way can even more third, fourth, fifth, not shown in the drawing and further safety thermostats may be provided. For example, is a third Safety working body 42 with a working pin 43 and its free head end 43 'indicated in the drawing in dashed lines. All safety working bodies 32, 38, 42 etc. are parallel to each other, e.g. by means of union nuts on a common Switch housing 44 connected into which the head ends 35 '> 41', 43 'etc. of the working pins 35, 41, 3 etc. also protrude parallel to one another.
Die Sicherheitsthermostaten 28, 29 9 usw. und deren Sicherheitsarbeitskörper 32, 38, 42 usw. arbeiten unabhängig voneinander und sind so bemessen, daß jeder einzelne von ihnen eine ausreichende Schaltkraft aufbringen kann. The safety thermostats 28, 29, 9 etc. and their safety working bodies 32, 38, 42 etc. work independently and are sized so that each some of them can apply sufficient switching force.
Um den Sollwert für die gewünschte kritische Maximaltemperatur einstellen zu können, ist jeder Sicherheitsthermostat 28, 29 usw. durch ein abgezweigtes Kapillarrohr 45 bzw. 46 usw; mit je einer Sollwerteinstellvorrichtung 47 48 usw. verbunden, welche grundsätzlich ebenso wie die Sollwerteinstellvorrichtung 19 des Hauptthermostaten 10 einen in den Innenraum 50 bzw. 50' tauchenden Einstellbalg 51, 52 bzw. To set the setpoint for the desired critical maximum temperature to be able to, each safety thermostat 28, 29 etc. is through a branched capillary tube 45 or 46 etc; each with a setpoint adjuster 47 48 etc. connected, which basically as well as the setpoint setting device 19 of the main thermostat 10 an in adjusting bellows 51, 52 or
51', 52', eine Schraubspindel 53 bzw. 53' und eine Überdruchfeder 54 bzw. 54t aufweist.51 ', 52', a screw spindle 53 or 53 'and an overpressure spring 54 or 54t.
Da der Maximaltemperaturwert für die Sicherheitsschwelle ür beide bzw. alle Sicherheitsthermostate 28, 29 usw. zweckmäßig die gleiche Größe hat, kann es vorteilhaft sein, diesen Wert bei allen Sollwertelnstellvorrichtungen 47, 48 usw. gleichzeitig und gleichmäßig bzw. synchron einzustellen. ErSindungsgemäß geschieht dies mit Hilfe eines Kupplungsmechanismus od.dgl., der beispielsweise als Zahnrädergetriebe ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sitzt auf dem oberen Ende jeder Schraubspindel 53, 53' je ein Zahnrad 55 bzw. 55? Diese Zahnräder greifen in ein gemeinsames Ritzel 56 ein, welches mittels einer Welle 57 drehbar ist. Die Zahnräder 55> 55t können auf den Schraubspindeln 53, 53' verschiebbar, aber nicht drehbar gelagert sein, damit sie eine Hubbewegung der Schraubspindeln zulassen. Eine solche SGynchron-Einstellvorrichtung ist auch be-i beliebigen sonstigen Doppel- und Mehrfachthermostaten vielseitig verwendbar. Since the maximum temperature value for the safety threshold for both or all safety thermostats 28, 29, etc. appropriately has the same size, can it may be advantageous to use this value for all setpoint adjusting devices 47, 48 etc. at the same time and evenly or synchronously. It happens as expected this with the help of a clutch mechanism or the like., For example as a gear transmission is trained. For this purpose, each screw spindle sits on the upper end 53, 53 'each have a gear 55 or 55? These gears mesh with a common pinion 56 a, which is rotatable by means of a shaft 57. The gears 55> 55t can be slidable but not rotatable on the screw spindles 53, 53 ', so that they allow a stroke movement of the screw spindles. Such a Synchronous adjusting device can also be used in a variety of ways with any other double and multiple thermostats.
Das Kopfende 16' des Arbeitsstiftes 16 des Hauptarbeitskörpers 13 ragt in ein Stellgehäuse 58, welches an das Federgehäuse 7 des Regelventils mittels einer Überwurfmutter 59 angeschlossen ist. Durch Bohrungen der beIden Gehäusekupplungsteile ist axial verschiebbar eine Betät.gungsstange 60 gewahrt, die senkrecht zu dem Arbeitsstift 16, 16' in das Stellgehäuse 58 ragt, wo sie mit einem Anschlagbund 61 versehen ist. Gegen den Anschlagbund 61 legt sich von unten lose der waagerechte Hebelarm 62 eines um eine ortsfeste Achse 64 drehbaren Winkelhebels 62, 63, dessen senkrechter Hebelarm 63 an dem Kopfende 16' des Arbeitsstiftes 16 anliegt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Stellgehäuses 58 ist ein zweiter Winkelhebel 65, 66 um eine ortsfeste Achse 67 drehbar gelagert. Der waagerechte Hebelarm 65 desselben kann sich unten ebenfalls gegen den Anschlagbund 61 der Betätigungsstange 60 bzw. gegen den waagerechten Hebelarm 62 des Winkelhebels 62, 63 legen. Die beiden Winkelhebel 62, 63 und 65, 66 können unabhängig voneinander um ihre Achsen 64 bzw. 67 gedreht werden. The head end 16 ′ of the working pin 16 of the main working body 13 protrudes into an adjusting housing 58, which by means of the spring housing 7 of the control valve a union nut 59 is connected. Through holes in the two housing coupling parts An actuator rod 60 is axially displaceable and is perpendicular to the working pin 16, 16 'protrudes into the adjusting housing 58, where it is provided with a stop collar 61. Against the stop collar 61, the horizontal lever arm 62 lies loosely from below about a fixed axis 64 rotatable angle lever 62, 63, the vertical lever arm 63 rests against the head end 16 ′ of the working pin 16. On the opposite Side of the adjusting housing 58 is a second angle lever 65, 66 around a stationary one Axis 67 rotatably mounted. The horizontal lever arm 65 of the same can be down also against the stop collar 61 of the actuating rod 60 or against the horizontal Place the lever arm 62 of the angle lever 62, 63. The two angle levers 62, 63 and 65, 66 can be rotated independently of one another about their axes 64 and 67, respectively.
In dem Schaltgehäuse 44 ist gemäß Fig. 1 eine axial verschiebbare Schaltplatte 68 gelagert, gegen deren den Sicherheitsarbeitskörpern 32 und 38 zugewandte Fläche sich die Kopfenden 35' und 41' der Arbeitsstirte 35 bzw. 41 lose anlegen. Falls noch ein dritter Sicherheitsarbeitskörper 42 oder noch weitere solche vorgesehen sind, muß die Schaltplatte 68 entsprechend vergrößert werden, wie bei 68' angedeutet ist. Mit der Schaltplatte 68 ist durch eine axial verlaufende Stange 69 ein Schaltbund 70 verbunden, der in ein KraStspeichergehäuse 71 ragt, welches seinerseits an die dem Hauptarbeitskörper 13 gegenüberliegende Seite des Stellgehäuses 58 angeschlossen ist. In dem Kraftspeichergehäuse 71 befindet sich ein Kraftspeicher, der beim Ausführungsbeispiel aus einer Kraftspeicherfeder 72 besteht. Diese Kraftspeicherfeder 72 ist zwischen einem im Gehäuse 71 ortsfesten Federteller 73 und einem beweglichen Druckstück 74 eingespannt. An das Druckstück 74 sind um Achsen 75, 76 drehbar zwei Riegel 77, 78 angelenkt, deren Sperrhaken 79, 80 in der Verriegelungsstellung unter den Federteller 73 greifen. Die Sperrhaken 79, 80 sind außen mit Schrägflächen 81, 82 versehen, welche dem Schaltbund 70 gegenüberliegen. In the switch housing 44, as shown in FIG. 1, there is an axially displaceable one Switching plate 68 mounted, against which the safety working bodies 32 and 38 facing area the head ends 35 'and 41' of the working ends 35 and 41, respectively, are placed loosely. If a third safety working body 42 or even more such is provided are, the circuit board 68 must be enlarged accordingly, as indicated at 68 ' is. With the switching plate 68 is a switching collar by an axially extending rod 69 70 connected, which protrudes into a power storage housing 71, which in turn is attached to the the main working body 13 opposite side of the control housing 58 connected is. In the energy storage device housing 71 there is an energy storage device, which in the exemplary embodiment consists of a force storage spring 72. This force storage spring 72 is between a spring plate 73 fixed in the housing 71 and a movable pressure piece 74 clamped. On the pressure piece 74, two bolts 77 are rotatable about axes 75, 76, 78 hinged, the locking hooks 79, 80 in the locking position under the spring plate 73 grab. The locking hooks 79, 80 are provided on the outside with inclined surfaces 81, 82, which are opposite the switching collar 70.
Blattfedern 83, 84 halten die Riegel 77, 78 elastisch nachgiebig in ihrer in Fig. 1 gezeigten Verriegelungsstellung. Schließlich ist an dem Druckstück 74 ein Schaltstift 85 befestigt, welcher in das Stellgehäuse 58 ragt und sich dort gegen den senkrechten Hebelarm 66 des Winkelhebels 65, 66 legt.Leaf springs 83, 84 hold the latches 77, 78 in an elastically resilient manner their locking position shown in FIG. Finally, on the pressure piece 74 a switching pin 85 is attached, which protrudes into the control housing 58 and is there against the vertical lever arm 66 of the angle lever 65, 66 lays.
Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen und in Fig. 1 dargesti lten Reglers ist folgende: Wenn aus irgendwelchen Gründen der Hauptthermostat 10 ausfällt, z.B. durch Bruch des Kapillarrohres 11, so wird sich beispielsweise die Temperatur des zu regelnden Mediums erhöhen, weil durch das offen bleibende Regelventil 1 bis 5 z0B. mehr Dampf in einen Wärmeaustauscher strömt, dessen Temperatur geregelt werden soll. Nun sind aber auch die Sicherheitsthermostaten 23 und 29 bzw. deren Wärmefühler der gleichen Temperatur ausgesetzt wie der Hauptthermostat 10. Da es hinreichend unwahrscheinlich ist, daß auch die Sicherheitsthermostaten 28, 29 zu gleicher Zeit ausfallen, wird bei einer gewissen Temperaturerhöhung wenigstens einer ihrer Sicherheitsarbeitskörper 32, 38 mit seinem Arbeitsstift 35, 35' bzw. 41, 41' auf die Schaltplatte 68 einwirken und diese nach links verschieben. Nach entsprechender Verschiebung trifft der Schaltbund 70 auf die Schrägflächen 81, 82 und drängt die Riegel 77, 78 beiseite, bis sich die Sperrhaken 79, 80 derselben von dem Federteller 73 lösen. Sobald die Riegel 77, 78 freigegeben sind, dehnt sich die Kraftspeicherfeder 72 aus und schiebt das Druckstück 74 mitsamt den Riegeln 77, 78 und dem Schaltstift 85 nach links. Der Schaltstift 85 dreht dann den Winkelhebel 65, 66 im Uhrzeigersinn um die Achse 67, wodurch die Betätigungsstange 60 über den Federteller 8 und die Ventil stange 6 entgegen der Wirkung der Ventilfeder 9 den Ventilteller 5 in seine Schließstellung bringt, womit eine weitere Wärme zufuhr durch das Regelventil hindurch verhindert wird. Diese Wirkung kann von jedem einzelnen Sicherheitsthermostaten und, solange diese in Ordnung sind, natrlih auch von allen gemeinsam hervorgebracht werden. The operation of the above-described and shown in Fig. 1 Dargesti The first controller is as follows: If for any reason the main thermostat 10 fails, e.g. due to the breakage of the capillary tube 11, the Increase the temperature of the medium to be controlled, because the control valve remains open 1 to 5 z0B. more steam flows into a heat exchanger, the temperature of which is regulated shall be. But now the safety thermostats 23 and 29 or their Heat sensor exposed to the same temperature as the main thermostat 10. Since it it is sufficiently unlikely that the safety thermostats 28, 29 will also close fail at the same time, at a certain temperature increase at least one their safety working body 32, 38 with its working pin 35, 35 'or 41, 41' act on the switching plate 68 and move it to the left. According to the appropriate Shift meets the switching collar 70 on the inclined surfaces 81, 82 and urges the Latches 77, 78 aside until the locking hooks 79, 80 of the same from the spring plate 73 solve. As soon as the latches 77, 78 are released, the energy storage spring expands 72 and pushes the pressure piece 74 together with the bolts 77, 78 and the switching pin 85 to the left. The switching pin 85 then rotates the angle lever 65, 66 clockwise around the axis 67, whereby the actuating rod 60 via the spring plate 8 and the valve rod 6 against the action of the valve spring 9, the valve disk 5 in its closed position brings, which prevents further heat supply through the control valve will. This effect can be achieved by each individual safety thermostat and for as long as if these are in order, they are naturally also produced jointly by all.
Der in Fig. 2 veranschaulichte Regler ist grundsätzlich ebenso wie die Ausführungsform des Reglers gemäß Fig. 1 ausgebildet. Alle Effinzelteile des Hauptthermostaten 10 und dessen Sollwertelnstellvorrichtung 19, der Sicherheitsthermostaten 28, 29, deren Sicherhe-itv,-arbeitskörper 92, 38 und deren Sollwerteinstellvorrichtungen 47, 48 sowie der Kraftspeichervorrichtung 71 Bs bis 84 sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen. The controller illustrated in FIG. 2 is basically the same as the embodiment of the controller according to FIG. 1 is formed. All the individual parts of the Main thermostat 10 and its setpoint adjusting device 19, the safety thermostat 28, 29, their safety-itv, -working bodies 92, 38 and their setpoint setting devices 47, 48 and the energy storage device 71 Bs to 84 are therefore given the same reference numerals Mistake.
Der Unterschied gegenüber dem Regler gemäß Fig. 1 besteht hauptsächlich darin, daß das Stellglied bzw. das Regelventil nicht über Winkelhebel, sondern durch koaxial angeordnete Teile betätigt bzw. geschaltet wird.The difference compared to the controller according to FIG. 1 is mainly there in that the actuator or the control valve is not via angle lever, but through coaxially arranged parts is actuated or switched.
Zu diesem Zweck ist der Hauptarbeitskörper 86 axial mittels einer UberwurSmutter 87 an das Federgehäuse 7 angeschlossen. Das vom Haupt thermostaten 10 kommende Kapillarrohr 11 mündet in den Innenraum 88 des Hauptarbeitskörpers 66, in den ein Differentialkolben taucht. Dieser bildet hier den rlngförmigen Balgboden 89 des Federrohres 90 eines Arbeitsbalges 89, 90. Der Differentialkolben oder Balgboden 89 ist innen mit einem rohrförmigen Arbeitsstift 91 und außen mit einem Dichtungsbalg 92 verbunden. Die obere, ringförmige Stirnfläche 93 des Arbeitsstirtes 91 kann sich von unten her an den Federteller 8 der Ventilstange 6 anlegen. Durch den rohrförmigen Arbeitsstift 91, die zentrale Öffnung des Balgbodens 89 und den Dichtungsbalg 82 hindurch verläuft koaxial eine Schaltstange 94. Das obere Ende 95 dieser Schalt stange 94 kann sich innerhalb der ringförmigen Stirnfläche 93, aber ganz unabhängig von dieser, ebenfalls von unten her gegen den Federteller 8 der Ventilstange 6 anlegen. For this purpose, the main working body 86 is axially by means of a UberwurSnut 87 is connected to the spring housing 7. That from the main thermostat 10 coming capillary tube 11 opens into the interior 88 of the Main working body 66, into which a differential piston plunges. This forms the elongated bellows base here 89 of the spring tube 90 of a working bellows 89, 90. The differential piston or bellows base 89 is inside with a tubular working pin 91 and outside with a sealing bellows 92 connected. The upper, annular end face 93 of the work shirt 91 can Apply from below to the spring plate 8 of the valve rod 6. Through the tubular Working pin 91, the central opening of the bellows base 89 and the sealing bellows 82 A switching rod 94 runs through it coaxially. The upper end 95 of this switching rod 94 can be located within the annular end face 93, but completely independently from this, also from below, apply against the spring plate 8 of the valve rod 6.
Das untere Ende der Schaltatange 94 ist an dem Druckstück 74 des Kraftspeichers befestigt.The lower end of the Schaltatange 94 is on the pressure piece 74 of the energy storage device attached.
Die Wirkungsweise des Reglers gemäß Fig. 2 entspricht grundsätzlich derjenigen gemäß Fig. 1. Im normalen Betrieb wird das Regelventil von dem Hauptthermostaten 10 über den Differentialkolben 89 des Hauptarbeitskörpers 86, den rohrförmigen Arbeitsstift 91 und die Ventilstange 6 betätigt. Fällt der Hauptthermostat aus, so wird wenigstens einer der Sicherheitsthermostaten 2d, 29 usw. mit seinem Sicherheitsarbeitskörper 32, 38, 42 über die Schaltplatte 68 die Kraftspeicherfeder 72 auslösen, welche dann über die Betätigungsstange 94 und die Ventilstange 6 das Regelventil schließt. The mode of operation of the controller according to FIG. 2 is basically the same that of Fig. 1. In normal operation, the control valve is from the main thermostat 10 via the differential piston 89 of the main working body 86, the tubular working pin 91 and the valve rod 6 is actuated. If the main thermostat fails, at least it will one of the safety thermostats 2d, 29 etc. with its safety working body 32, 38, 42 trigger the energy storage spring 72 via the switching plate 68, which then The control valve closes via the actuating rod 94 and the valve rod 6.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des Reglers sind das Regelventil 1 bis 9, der Hauptthermostat 10 mit Hauptarbeitskörper 13 und Sollwerteinstellvorrichtung 19, die Sicherheitsthermostaten 28, 29 und der Winkelhebelmechanismus 61 bis 67 entsprechend der Fig. 1 ausgebildet und mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Abweichung von Fig. 1 steht hier der Arbeltsbalg 39, 40 des Sicherheitsarbeitskörpers 38 unter der Wirkung einer Feder 96, welche den Kolben bzw. Balg ständig in den Flüssigkeitsraum 37 des Arbeitskörpers 38 hineinzudrücken sucht. Eine entsprechende Feder 97 wirkt auf den Kolben oder Balgboden 34 des Arbeitsbalges 33, 34 des anderen Sicherheitsarbeitskörpers 32 . In the embodiment of the controller shown in FIG. 3, these are Control valve 1 to 9, the main thermostat 10 with main working element 13 and setpoint adjustment device 19, the safety thermostats 28, 29 and the bell crank mechanism 61 to 67 designed according to FIG. 1 and provided with the same reference numerals. In Deviating from FIG. 1, the work bellows 39, 40 of the safety working body is here 38 under the action of a spring 96, which the piston or bellows constantly in the Seeks to press in the liquid space 37 of the working body 38. A corresponding Spring 97 acts on the piston or bellows base 34 of the working bellows 33, 34 of the other Safety working body 32.
Das gemeinsame Auslöseorgan der Arbeitsstifte 41 bzw. 35 besteht aus einer Schaltplatte 100, deren Rand zwischen zwei in gegenseitigem Abstand auf den Enden der Arbeitsstifte 41 bzw. 35 befestigten Anschlägen 98, 99 bzw. 98', 99' liegt. DieSchaltplatte 100 ist axial verschiebbar gelagert und kann außerdem auf einer Schaltstange 102 mittels einer Verschraubung 101, 103 in axialer Richtung verstellt werden. Dadurch kann auch bei dieser Ausführungsform der Sieherheitssollwert fur alle Sicherheikstherì-nostaten gleichzeitig eingestellt werden. The common trigger element of the working pins 41 and 35 is made from a circuit board 100, the edge of which between two at a mutual distance stops 98, 99 and 98 ', 99' attached to the ends of the working pins 41 and 35 respectively lies. The circuit board 100 is axially displaceable and can also be on a shift rod 102 by means of a screw connection 101, 103 in the axial direction adjusted. This can also in this embodiment the safety setpoint is set for all safety thermostats at the same time will.
Die Schaltstange 102 trägt einen Schaltbund 104, welcher dazu dient, die Riegel 105 und 106 zwecks Freigabe der Kraftspeicherfeder 72 auszulösen. Die Riegel 105, 106 greifen in ihrer Verriegelungsstellung mittels Sperrhaken 107 bzw. 10 unter den ortsfesten Federteller 79 der Kraftspeicherfeder 72. Jeder Riegel hat beIderseits des Schaltbundes 104 zwei in gegenseiteige Abstand spiegelbildlich zueinander angeordnete Schrägflächen 109 und 110 bzw. 109' und 110', mit denen der Sa Schaltbund 104 alternativ zusammenarbeiten kann. The shift rod 102 carries a shift collar 104, which is used to the latches 105 and 106 to release the force storage spring 72 to release. the Latches 105, 106 engage in their locked position by means of locking hooks 107 or 10 under the fixed spring plate 79 of the force storage spring 72. Each bolt has On either side of the switching collar 104, two mutually opposite spacings are mirror images of one another arranged inclined surfaces 109 and 110 or 109 'and 110', with which the Sa switch collar 104 may alternatively work together.
Der oder jeder Anschlag 99 bzw. 99t trifft auf die Schaltplatte 10Ü, wenn eine bestimmte obere Sicherheitstemperatur an den Sicherheitsthermostaten erreicht wird, und verschiebt dieselbe. Dann trifft der Schaltbund 104 auf die Schrägflächen 110 und 110', wodurch die Kraftspeicherfeder 72 ausgelöst und das Regelventil geschlossen wird. Wenn aber das thermostatische System defekt wird und der Flüsslgkeitsdruck darin stark bzw. bis auf Null abfällt, wird der Arbeitsbalg 39, 40 bzw. 33, 34 des betreffenden @@@ Sicherheitsthermostaten 38 bzw. 32 von-der Feder 9e bzw. 97 tiefer in den Flüssigkeitsraum 37 bzw. 31 des Arbeitskörpers 38 bzw. 32 hineingedrückt, als dies bei der nIedrIgsten zulässigen Sicherheitstemperatur eintritt. Dann trifft der Anschlag 98 bzw. 98' auf die Schaltplatte 100. Der Schaltbund 104 wrd bei weiterer axläer Verschiebung auf die Schrägflächen 109, 109' gezogen, und auch jetzt wird die KraftspeicherSeder 72 ausgelöst und das Regelventil geschlossen. Auf diese Weise wird die Sicherheit des Reglers noch weiter erhöht. The or each stop 99 or 99t hits the switching plate 10Ü, when a certain upper safety temperature is reached on the safety thermostat becomes, and moves the same. Then the switching collar 104 meets the inclined surfaces 110 and 110 ', as a result of which the force storage spring 72 is triggered and the control valve is closed will. But if the thermostatic system is defective and the liquid pressure therein falls sharply or to zero, the working bellows 39, 40 or 33, 34 des relevant @@@ safety thermostats 38 or 32 from the spring 9e or 97 deeper into the liquid space 37 or 31 of the working body 38 or 32 is pressed in than this at the lowest permissible safety temperature entry. Then the stop 98 or 98 'hits the switching plate 100. The switching collar 104 is drawn onto the inclined surfaces 109, 109 'with further axial displacement, and now the energy storage spring 72 is triggered and the control valve is closed. In this way, the safety of the controller is increased even further.
Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt alle Varianten im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale. Beispielsweise ist auch bei Tensions- oder Gasdruckthermostaten die Erfindung analog anwendbar. Of course, the invention is not limited to the above described and illustrated in the drawing embodiments, but it includes all variants within the framework of the essential features of the invention. For example the invention can also be applied analogously to expansion or gas pressure thermostats.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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